Why aren't quantum correlations maximally nonlocal? Biased local randomness as essential feature of quantum mechanics
我们认为，量子关联不是最大非定域的，使得有可能控制来自外部时空的局部结果，和量子力学出现从无时间的非定域性和偏见的局部随机性。这排除了NL（非局部）盒描述的世界。提出了一种新的实验方法。
2009-02-14 quant-ph
Certified randomness in quantum physics
随机性的概念在许多学科中起着重要的作用。一方面，随机过程是否存在的问题是我们理解自然的基础。另一方面，随机性是密码学、算法和模拟的资源。产生随机性的标准方法依赖于对设备的假设，这些假设在实践中很难满足。然而，量子技术允许使用新方法来生成经过验证的随机性。这些方法被称为设备无关的，因为不依赖于设备的任何建模。在这里，我们回顾的努力和挑战，设计设备无关的随机发生器。
2017-08-01 quant-ph
Origin of quantum randomness in the pilot wave quantum mechanics
通过考虑可能影响微观量子系统动力学的遍历性，我们解释了量子理论的de Broglie-Bohm（pilot wave）公式中量子概率定律的起源.
1997-05-14 quant-ph
Quantum Process Randomness
我们通过最小化量子过程输出测量结果的“随机性”来研究任何量子过程的优化。我们概念化并提出了一种衡量这种随机性的方法，并询问基于该方法的量子过程的优化是否可以达到该过程以最大保真度运行的点。我们考虑了近似量子克隆和隐形传态过程，特别发现通过最大化保真度得到的最优近似态相关量子克隆机不同于通过最小化随机性得到的最优近似态相关量子克隆机.
2019-03-11 quant-ph
Quantum randomness and value indefiniteness
由于可计算性意味着价值确定性，某些量子结果序列是不可计算的。
2009-04-29 quant-ph
Certifying randomness in quantum state collapse
本文利用量子态坍缩的扰动效应，在设备独立及Lüders规则假设下提出可直接估计随机量的验证协议，并借助可信投影测量提升效率与随机数产生率。
2023-08-17 quant-ph
On Randomness in Quantum Mechanics
量子力学的概率密度与随机变量理论处理的概率密度进行了比较。它们的差异的相关性的量子力学的解释进行了评论。
2007-07-19 quant-ph
Quantum randomness can be controlled by free will -a consequence of the before-before experiment
“before-before”实验表明，量子随机性可以被时空之外的影响所控制，因此也可以被非物质的自由意志所控制。我们不应该把量子物理学看作是解释自由意志的模型，而应该把自由意志看作是解释为什么自然定律是量子的一个原始原理。
2009-01-19 quant-ph
Maximal quantum randomness in Bell tests
在测量纠缠粒子时表现出的非定域相关性可以用来证明贝尔实验中真正的随机性的存在。虽然非局部性对于随机性认证是必要的，但不清楚何时以及为什么非局部性认证最大随机性。我们在这里提供了一个简单的参数来证明最大的本地和全球的随机性的基础上的对称性的贝尔不等式和存在的一个唯一的量子概率分布，最大限度地违反it.Use我们的研究结果，我们证明了存在的N方贝尔测试达到最大的全球随机性，即，由每一方的测量组合提供N个完美的随机比特。
2012-11-12 quant-ph
Experimental quantum randomness enhanced by a quantum network
研究提出将传统二分Bell场景扩展至结合量子信道与纠缠源的混合量子网络，有效增强了可认证量子随机性的鲁棒性，使从Bell局域态认证随机性成为可能，并在光子网络实验中验证了性能提升与抗噪性改善。
2024-12-22 quant-ph
How much secure randomness is in a quantum state?
针对量子态可提取密码学安全随机性的极限未解问题，研究基于含量子侧信息敌手的通用对抗模型，结合夹层Rényi熵推导紧致易算的安全随机性提取可达速率，为QRNG协议提供速率基准测试工具。
2024-11-04 quant-ph
Intrinsic randomness under general quantum measurements
量子测量可以产生由不确定原理引起的随机性。当用冯·诺依曼测量法测量一个状态时，内在随机性可以通过测量基础上的状态的量子相干性来量化。与投影测量不同，在用于一般测量的装置中存在附加的且可能隐藏的自由度。我们提出了一个对手的情况下，任意输入状态的一般测量，在此基础上，我们表征的内在随机性。有趣的是，我们发现，在某些测量，如对称和信息完整的测量，所有的状态都有非零的随机性，激发了一个新的设计的独立于源的随机数发生器没有状态表征。此外，我们的研究结果表明，内在随机性可以量化的一致性在一般的测量，推广的结果，在标准资源理论的状态一致性。
2022-03-16 quant-ph
Quantum randomness emerging under gravitational nonlinearity
一个方案概述了量子测量，假设自我维持的经典性是一个有吸引力的引力自相互作用的结果，大质量的机构，和随机性已经出现在经典领域。一个简单的可解模型被用来证明小量子系统以平均场的方式影响大量子系统，为玻恩概率规则提供了一条自然的途径。
2002-04-08 quant-ph
Measurement-device-independent randomness generation with arbitrary quantum states
量子系统的测量可以用来生成经典数据，这些数据对于每个观察者来说都是真正不可预测的。然而，这种真正的随机性需要与由于对设备的无知或缺乏控制而导致的随机性区分开来。我们分析的随机性增益的测量设备无关的设置，包括一个良好的特性的源的量子态和一个完全uncharacterized和不可信的检测器。我们的框架概括了以前的计划，任意输入状态和任意测量可以进行分析。我们的方法是用来建议简单和现实的实现，产生高的随机性产生率超过一个随机位每量子位足够的质量检测器。
2017-03-09 quant-ph
No Bound Randomness in Quantum Nonlocality
本文证明量子非定域性中不存在有界随机性，任何非定域行为均可用于设备无关随机性生成，并引入平均猜测概率作为非定域性的忠实度量，解析计算了CHSH测试中的该概率以提升放大协议生成率。
2025-09-10 quant-ph
Quantum to Classical Randomness Extractors
随机性提取的目标是从弱随机性源中提取（几乎）完美的随机性。当源产生经典弦X时，许多提取器构造是已知的。然而，当考虑物理随机性源时，X本身最终是对底层量子系统的测量结果。因此，当描述一个源提供随机性的能力时，我们自然会问，我们可以从量子系统中提取多少经典随机性。为了解决这个问题，我们在这里采取的量子到经典随机性提取器（QC提取器）的研究。我们提供了基于一整套相互无偏基（MUB）和某些单量子位测量的QC提取器的构造。作为第一个应用程序，我们表明，任何QC-提取器引起熵的不确定性关系的量子边信息。这种关系以前只知道两个测量。作为第二个应用，我们解决了噪声存储模型中的中心开放问题[Wehner et al.，PRL 100，220502（2008）]通过将安全性链接到对手的存储设备的量子容量。
2012-05-22 quant-ph
Applications of Quantum Randomness: From Rabi Oscillations to Fourier Axis Controlling the Musical Timbre
随机性在音乐创作领域引起了极大的兴趣。早在1962年，Iannis Xenakis就开始探索一种随机性的方法，通过使用基于计算机的互连概率函数来确定组成结构，音高及其持续时间。不久之后，作曲家和音乐技术人员开始用各种算法作曲的方法来探索随机性，有时还需要人工智能的帮助。然而，在大多数情况下，他们使用的随机性来源实际上是确定性的。也就是说，他们使用的随机数在严格意义上是不完美的（简单地说，完美随机数永远不会有重复的模式）。此外，它们产生这种随机性的方法是应用随机性的方法所不具有的。在这个项目中，我们试图采取更进一步的措施，直接从量子物理系统的真正量子真随机性中产生声音事件。通过这种方法，我们的目标是在音乐中实现一种新的美学效果，这种效果来自自然量子世界中普遍存在的真正随机性。
2021-09-08 quant-ph
Catalytic quantum randomness
随机性是自然界中混合过程的定义元素，也是量子信息中许多协议的基本成分。在这项工作中，我们研究了将一个给定的量子态转换成另一个量子态需要多大的随机性。具体地说，我们要问的是，与量子随机性源相比，经典随机性源的功率之间是否存在差距。我们提供了一个完整的答案，这些问题，通过确定可证明的最佳协议的经典和量子源的随机性，基于一个移相建设。我们发现，为了在$d$ -维量子系统上实现任何噪声跃迁，有一个$\sqrt{d}$维的随机性量子源或一个$d$维的经典随机性量子源是必要且充分的.有趣的是，随机源中的量子态提供的相干性提供了二次优势。我们构建的过程具有稳健和催化的额外特征，即，随机性的来源可以被重复使用。在此正式框架的基础上，我们说明，这种退相建设可以作为一个有用的原始平衡和量子信息理论：我们讨论的应用程序描述最小的测量设备，捕获最小的平衡环境所允许的量子力学，或形成加密的私人量子信道的基础。我们补充的精确分析与讨论的基础上，量子扩展来自离散Weyl系统的近似协议。这就产生了尺度非常小的平衡环境。我们的研究结果突出了随机性的奇怪特征，即残差相关性和维数可以相互交易。
2019-02-06 quant-ph
Macroscopic randomness for quantum entanglement generation
两个或多个二体实体之间的量子纠缠是量子信息领域的一个核心概念，它直接受海森堡不确定原理的量子叠加控制，具有不确定性和概率性量子特性。这样的量子特征不能通过经典方法产生。在这里，一个纯经典的方法，按需纠缠光对产生的宏观制度通过基础随机性。传统量子力学的这种相互冲突的观点引发了一个关于经典性和量子性的基本问题，叠加是解决这个问题的关键。
2021-03-04 quant-ph
Quantumness, Randomness and Computability
随机性在我们相互作用的量子力学描述中起着中心作用。综述了贝尔不等式的违反、无信号和随机性之间的关系。我们讨论了在定义一个随机字符串的挑战，并表明，算法信息理论提供了一个必要条件，随机性使用Borel常态。最后，我们对不可计算性及其在物理学中的含义进行了讨论。
2015-08-10 quant-ph
Does True Randomness Exist? Efficacy Testing IBM Quantum Computers via Statistical Randomness
本文提出利用量子随机数生成与十八项统计测试评估量子计算机效能，并对九台 IBM 系统测试，发现仅一个计算机—算法组合通过统计随机性检验。
2024-01-20 quant-ph
Network quantum steering enables randomness certification without seed randomness
本研究提出无输入网络中的最小场景，证明两方两源可观察交换导引，并构造线性见证者实现自测试，从而无需种子随机性即可认证两比特随机性。
2024-07-18 quant-ph
Assessing randomness with the aid of quantum state measurement
随机性是科学、密码学、工程和信息技术中的宝贵资源。量子力学的随机性来源是有吸引力的，因为单个量子过程的不确定性。在这里，我们考虑从光子的偏振测量随机比特的生产。我们首先提出了一个教学讨论的量子随机性固有的测量是如何连接到量子相干性，以及它如何可以量化的量子态和相关的熵值称为最小熵。然后，我们通过执行一系列适合本科实验室的单光子实验来探索这些概念。我们准备不同的非纠缠态和纠缠态的光子，并测量这些状态的断层摄影。我们使用有关量子态的信息来确定，在最小熵方面，由不同的比特生成测量从给定的光子态产生的随机性的最小量。这有助于评估量子随机性的存在，并确保随机比特源的质量和安全性。
2020-02-21 quant-ph
Quantum randomness is chimeric
如果量子力学被认为是理所当然的，那么从它导出的随机性可能是空洞的，甚至是妄想，但对许多实际目的来说已经足够了。“随机”量子事件与时空的出现以及对所谓物体聚集的物理性质的识别密切相关。我们还提出了一个简短的审查形而上学的非决定论。
2021-04-26 quant-ph
Randomness determines practical security of BB84 quantum key distribution
利用量子力学基本定律证明了BB 84量子密钥分发协议的无条件安全性，但考虑到状态准备和测量的不完善，实际的量子密钥分发系统可能会被黑客攻击。迄今为止，人们已经提出了各种利用不完美设备的攻击方案，但还没有针对所有实际攻击方案提出通用的安全性分析模型。在这里，我们证明了一般的实际攻击方案可以分为木马攻击，强随机性攻击和弱随机性攻击。在随机攻击模型下证明了BB84协议的安全性，这些结果可用于保证实际量子密钥分发系统的安全性。
2015-09-20 quant-ph
Randomness for quantum channels:Genericity of catalysis and quantum advantage of uniformness
随机性可以帮助人们实现无法以确定性方式实现的量子映射。最近，人们发现，将随机性源明确地视为量子系统可以使某些任务的效率提高一倍。在这项工作中，我们首先表明，每一个量子信道，可以实现一个随机源，而不泄漏信息，它必须是一种催化。为此，我们证明了一个新的不可去定理，它推广了不可隐藏定理，即任何量子信息都不能作为秘密与其他系统共享而不泄露某些信息。其次，我们表明，非简并催化剂应使用经典时，没有额外的维度是允许的，这导致了这样一个事实，即量子优势的催化过程严格来自随机源的均匀性。最后，我们讨论了一种方法来规避以前的结果，实现量子优势与非简并催化剂均匀化，通过采用额外的工作空间。
2021-03-11 quant-ph
Quantum Randomness Certified by the Uncertainty Principle
我们提出了一种有效的方法来提取量子随机数发生器（QRNG）可以获得的真实随机性。通过重复量子系统的测量和在两个相互无偏的基之间交换，可以评估可实现的真实随机性的下限。由于互补测量的不确定原理适用于最小和最大熵的约束。我们用两个不同的QRNG测试了我们的方法，使用了量子位或量子数的训练，展示了对实际应用的可扩展性。
2014-12-22 quant-ph
How Random Is Quantum Randomness? An Experimental Approach
我们的目标是通过实验研究区分随机性的量子源（最近被证明是理论上不可计算的）和一些众所周知的伪随机性的可计算源的可能性。不可计算性是“真正随机性”的必要但不充分的“症状”。我们基于我们的实验方法的算法信息理论，它提供了算法的随机序列的有限前缀的不可压缩性的程度方面的特征。数学随机序列是不可计算的，但其逆蕴涵是错误的。我们对使用软件（Mathematica、Maple）生成的长度为$2^{32}$的伪随机字符串（有限序列）进行了随机性测试，这些字符串是循环的（因此，可强计算）、$π$的位（可计算，但不是循环的）以及通过量子测量（使用商业设备Quantis和维也纳IQOQI组）产生的字符串。我们的实证检验表明，数量上的差异，一些统计上显着的，可计算和不可计算的“随机性”的来源之间。
2009-12-22 quant-ph
Correlational Resource Theory of Catalytic Quantum Randomness under Conservation Law
催化剂是帮助转化其他资源丰富的对象而不会在过程中消耗的物质。然而，它们的“催化能力”是有限的，并且可以被耗尽，这一事实往往被忽视，特别是在最近发展的利用与催化剂建立关联的量子随机性催化理论中。在这项工作中，我们建立了一个一次性催化随机性的资源理论，其中不相关性消耗在随机性的催化。我们这样做，完全特征的二分酉算子，可用于实现催化的随机性使用部分转置。通过这样做，我们发现每个催化通道都是可因子分解的，因此存在一个非催化的单位通道。我们定义了一个家庭的催化熵，量化的催化提取的熵内的量子态，并显示多少简并的量子态可以提高催化熵超过其普通熵。在此基础上，我们证明了一个随机性源实际上可以耗尽后，一定量的随机性被提取。我们将这一理论应用于守恒定律下的系统，该定律禁止某些量子态的叠加，并发现非最大混合态可以产生最大的催化熵。我们讨论了这个理论的各种主题，包括催化随机吸收，无秘密定理和多方无限催化的可能性的影响。
2021-04-01 quant-ph
Quantum vs. noncontextual semi-device-independent randomness certification
我们比较量子和经典物理学的力量，从设备的随机性认证，只有部分特征。研究了基于状态判别的随机性证明，并将非语境性作为经典性的概念。一个上下文优势最近被证明存在的国家歧视。在这里，我们开发量子和非上下文的半设备独立的协议，随机数生成的基础上最大置信度的歧视，概括明确和最小错误的状态歧视。我们表明，对于量子窃听者，量子设备可以证明更多的随机性比noncontextual的输入状态时，没有明确的标识。也就是说，量子优于经典。
2021-12-17 quant-ph
Interplay between Quantumness, Randomness, and Selftesting
量子信息处理在量子通信、量子计算等方面显示出与经典处理相比的优势。量子处理的本质在于经典态与量子态的根本区别。对于一个物理系统，在计算基上的相干叠加不同于在同一基上的统计混合态。这种相干叠加赋予了产生真随机数、实现并行计算和其他经典不可能的任务（如量子伯努利工厂）的可能性。考虑到一个系统是由多个部分组成的，不同系统之间非局域地存在的相干叠加称为纠缠。通过适当地操纵纠缠，有可能实现经典手段难以处理的计算和模拟任务。研究量子性、相干叠加和纠缠可以揭示量子优势的起源，并引导新的量子协议的设计。本论文主要研究量子性与随机性产生和自检验量子信息处理这两个信息任务之间的相互作用。我们讨论了如何量子可以用来产生随机性，并表明随机性可以反过来被用来量化量子。此外，我们还引入了伯努利工厂问题，并从理论和实验两方面提出了只有相干性的量子优势。此外，我们展示了一种方法来见证纠缠，是独立的实现的测量。我们还调查了随机性的要求，自我测试任务，并提出了一个随机数生成方案，是独立的随机性源。
2017-03-02 quant-ph
Local hidden variable models for entangled quantum states using finite shared randomness
在某些纠缠态上进行的局域测量的统计可以使用局域隐变量（LHV）模型来再现。虽然所有已知的模型都利用了无限数量的共享随机性-其物理相关性是值得怀疑的-我们表明，基本上所有的纠缠态承认LHV模型可以模拟有限的共享随机性。我们最经济的模型只使用3.58比特的共享随机性来模拟嘈杂的两量子比特维尔纳态。我们还讨论了POVM的情况下，与有限共享随机和有限通信的非局部状态的模拟。我们的工作是量化纠缠量子态的LHV模型成本的第一步。
2015-12-04 quant-ph
Quantum Coherence and Intrinsic Randomness
量子测量特有的不确定性或随机性源于相干性，其信息论特征目前正在研究中。在相干性的资源理论下，研究相干性度量的解释以及与其他量子特性（如量子相关性和内在随机性）的相互作用是有趣的。相干性可以被看作是计算基础中状态测量结果的内在随机性的来源。我们观察到，在我们以前的工作中，形成的相干性，它测量的渐近相干稀释率，确实量化的不确定性（经典）相关方的系统测量结果。在这项工作中，我们重新推导的结果从量子的角度来看，然后连接的内在随机性的相对熵的相干性，另一个重要的相干性措施，量化的渐近相干性。即使不存在束缚相干态，用形成相干性和相干性的相对熵量化的这两种内禀随机性也是不同的。有趣的是，我们表明，这个差距是等于量子不和谐，量子关联的一般形式，在感兴趣的系统和相关方的状态下，在前一个系统的本地测量后。
2019-10-23 quant-ph
Optimal randomness certification in the quantum steering and prepare-and-measure scenarios
量子力学预言了内在随机过程的存在。与经典的随机性相反，这种可预测性的缺乏不能归因于无知或缺乏控制。在这里，我们找到了量化局部或全局随机性的最佳方法，可以在两种情况下提取：（i）量子转向情况，其中两方测量未知状态下的二分系统，但其中一方不信任他的测量设备，以及（ii）测量和测量情况，另外量子态是已知的。我们使用我们的方法来计算的最大量的本地和全球的随机性，可以通过测量系统的噪声和损失进行认证，并表明，本地的随机性可以从一个单一的测量认证，当且仅当在测试中使用的检测器的检测效率高于50%。
2015-12-04 quant-ph
Provable Quantum Advantage in Randomness Processing
众所周知，量子优势很难发现，更难证明。例如，经典物理学中可计算的函数类实际上与量子力学中可计算的函数类完全一致。人们强烈相信，但尚未证明，量子计算为一系列问题提供了指数级的加速，例如因子分解。在这里，我们解决的“随机性处理”的计算方案中，量子理论可证明的产量，不仅资源减少经典随机物理，但严格更大的一类问题，可以解决。除了对随机性的性质和可塑性以及量子和经典信息之间的区别的新的基础见解之外，这些结果还提供了利用当前可用的量子技术开发经典难以处理的模拟的潜力。
2015-10-06 quant-ph
Weak randomness in device independent quantum key distribution and the advantage of using high dimensional entanglement
我们表明，在设备无关的量子密钥分发协议的随机性的隐私是至关重要的。对于次线性测试样本大小，即使窃听者最轻微的猜测概率也会完全危及安全性。我们表明，利用测试样本和测量选择的组合攻击，即使是线性大小的测试样本和其他设备独立的安全考虑，也会损害安全性。我们显式地推导出检索安全性所需的样本大小作为随机性质量的函数。我们证明，利用真正的高维系统的功能，可以减少这种弱点，并提供设备独立的安全性更强大的弱随机性源。
2013-09-11 quant-ph
Experimental Low-Latency Device-Independent Quantum Randomness
随机性的应用，如私钥生成和公共随机性信标，需要小块的认证随机位的需求。设备无关的量子随机数发生器可以产生这样的随机比特，但是现有的量子证明协议和无漏洞实现具有高延迟，需要许多小时来产生任何随机比特。我们证明了设备无关的量子随机性生成从一个无漏洞的贝尔测试与更有效的量子证明协议，获得多个块的$512$位的平均实验时间小于$5$分钟每块，并与认证的误差由$2^{-64}\approx 5.42\times 10^{-20}$界定。
2019-12-24 quant-ph
Exploiting Randomness in Quantum Information Processing
我们考虑如何随机性可以发挥有用的作用，在量子信息处理-特别是，消相干控制和量子算法的实施。对于一个退相干通道是非耗散的两能级系统，我们表明，退相干抑制是可能的，如果记忆存在于通道。在两个潜在有害的噪声源之间的随机切换可以提供随机控制的源。这种随机切换也可以以有利的方式用于实现量子算法。
2002-08-19 quant-ph
RCF-defense for quantum randomness
作者基于范围关联函数（RCF）和范围振幅序列（SRA）开发了新的非参数方法来验证和监测量子随机性。我们进行了零差检测的量子随机数发生器原型的原始数据的不同拓扑子样本的RCF分析。结果表明，在实际系统中有弱的局部回归关系，这是可能的，它是一个强大的显着性准则，也是精确的SRA识别长样本统计。所得到的结果扩展了传统的熵方法的有用的随机性分析，并开辟了道路，建立新的严格的质量量子标准和防御的物理随机数发生器。
2018-10-09 quant-ph
Maximal intrinsic randomness of noisy quantum measurements
本文研究含噪量子测量可产生的最大内禀随机性，通过最小化窃听者猜测概率进行量化，求解了二结果量子比特测量及任意维度混白噪声投影测量的优化问题。
2025-07-28 quant-ph
Quantum Mechanics and Algorithmic Randomness
一个经典硬币的长序列投掷产生一个明显随机的比特串，但经典随机性是一种错觉：经典生成的比特串的算法信息内容几乎完全取决于初始条件的描述。这封信提出了一个简单的论点，相比之下，通过投掷量子硬币产生的比特序列几乎可以肯定是真正的（算法上）随机的。这个结果可以被解释为对贝尔无隐变量定理的强化，并且依赖于因果关系和量子纠缠，与贝尔最初的论点类似。
2000-12-13 quant-ph
Quantifying the intrinsic randomness in sequential measurements
本文严格定义了序列测量中的量子内禀随机性，在CGLMP序列场景下量化了混合态与任意量子态在序列投影测量和序列POVM下的随机性，并利用NPA层级给出最大纠缠态与最大违背态的随机性下界。
2024-01-12 quant-ph
On the impossibility of extracting classical randomness using a quantum computer
在这项工作中，我们提出的问题是，量子设备是否可以为我们提供一个几乎完美的经典随机性源，更一般地说，足以完成经典的密码任务，如加密。事实上，众所周知，当经典计算机所能获得的只是一个现实的不完美的随机性来源时，它们不足以完成这两项任务中的任何一项。另一方面，量子物理本质上是概率性的，这表明量子计算机可能提供一种合理的方法来克服上述不可能的结果。然而，我们表明，这是不是在一个现实的设置中的情况下，观察（测量）受到噪声。
2006-12-01 quant-ph
Randomness Certification from Multipartite Quantum Steering for Arbitrary Dimensional Systems
本文提出利用可信方与不可信方之间的多体纠缠生成任意维度系统的安全随机数，证明两种测量设置下多体量子导引是随机性认证的充要资源，并在实验态上验证可提取更多随机性。
2023-07-05 quant-ph
Measurement-device-independent entanglement and randomness estimation in quantum networks
检测由多方组成的量子网络中的纠缠是构建量子通信和计算网络的重要步骤之一。我们考虑一种情况，即用于本认证的测量设备未被表征。在这种情况下，众所周知，通过使用量子态作为测量设备的输入，可以检测任何纠缠态（称为测量设备无关的纠缠见证的情况）。在这里，我们超越了纠缠检测，并提供了估计量子网络中纠缠量的方法。我们还考虑了随机性认证的任务，并表明随机性可以在各种情况下进行认证，包括单部实验或只使用可分离状态的设置。
2017-05-01 quant-ph
Certifiable Quantum Dice - Or, testable exponential randomness expansion
我们介绍了一个协议，通过该协议，一对量子力学设备可以用来生成n位的真正的随机性从种子O（log n）均匀位。仅基于用户可以执行的简单统计测试以及设备遵守无信令原则的假设，生成的比特是可证明随机的。没有其他假设被放置在设备的内部工作。修改后的协议使用O（log^3 n）均匀随机位的种子来生成真正随机的$n$位，即使以可能已经预先访问设备并且可能与设备纠缠的量子对手的状态为条件。
2011-11-25 quant-ph
Quantum randomness protected against detection loophole attacks
设备和半设备独立的量子随机性发生器（DI和SDI-QRNG）对于需要私有随机性的应用至关重要。然而，它们容易受到检测效率低下的攻击，这严重限制了它们的实际用途。在这里，我们提出了一种方法，用于保护SDI-QRNG在监测和测量的情况下，对检测效率低下的攻击。其关键思想是引入阻塞设备，该阻塞设备在制备和测量设备之间的通信中增加故障。我们证明，任何检测效率，有一个阻塞率，提供保护，防止这些攻击。我们用实验证明了使用弱相干态和标准雪崩光电探测器产生的私人随机性。
2020-11-23 quant-ph
Intrinsic randomness as a measure of quantum coherence
根据量子力学理论，测量中的内在随机性是量子效应区别于经典效应的重要标志。从态的角度来看，这种量子特性可以概括为在特定（经典）计算基础上的相干或叠加。最近，Baumgratz等人将相干性视为一种物理资源，为一致性措施提出一个全面框架。在这里，我们提出了一个量子相干性测量本质上使用的测量的内在随机性。本文提出的连贯性测度为连贯性资源理论的完善提供了一个答案。同时，我们表明相干蒸馏过程可以被视为量子提取，可以被视为经典随机数提取的等价过程。从这个观点出发，所提出的相干性度量也阐明了量子相干性的操作方面。最后，我们的结果表明两种类型的量子性-相干和纠缠之间有很强的相似性。
2017-03-31 quant-ph
Sequential Semi-Device-Independent Quantum Randomness Certification
Lund University（隆德大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
该研究在半设备无关量子随机性认证场景下，采用序列最大置信测量，构建通用框架与数值方法，提出基于半定规划对偶性的最小权衡函数计算技术，确立了序列测量链上随机性分发与认证的充分判据。
2025-10-22 quant-ph
OnePerc: A Randomness-aware Compiler for Photonic Quantum Computing
针对光量子计算中融合操作概率特性导致的随机性挑战，提出一种结合离线与在线优化pass及中间表示的随机性感知编译框架，显著提升了程序执行的可扩展性与效率。
2025-04-25 quant-ph
Quantum Darwinism, Classical Reality, and the Randomness of Quantum Jumps
追踪量子宇宙中的信息流解释了为什么我们认为世界是经典的。
2014-12-16 quant-ph
How much randomness can be generated from a quantum black-box device?
量子理论允许在设备无关的设置中产生随机性，其中不需要对实验设备进行详细描述。在这里，我们推导出一个一般的上限的数量的随机性，可以在这样的设置。我们的边界适用于任何黑盒场景，因此涵盖了从部分特征化到完全未特征化的设备的广泛场景。具体来说，我们证明，可以生成的随机位的数量是有限的，由不同的输入状态，进入测量设备的数量。我们明确表明，我们的界限是紧在最简单的情况下。更一般地说，我们的工作表明，通过使用高维（甚至连续变量）系统产生大量随机性的前景在实践中将极具挑战性。
2018-11-20 quant-ph
Matrix Element Randomness, Entanglement, and Quantum Chaos
我们通过随机、伪随机和量子混沌算子的数值模拟，证明了算子的矩阵元分布和纠缠功率之间的联系。创建具有随机矩阵元素分布的运算符比创建再现随机矩阵的其他统计属性的运算符更困难。因此，满足许多随机矩阵统计性质的算子可能不会产生高多体纠缠的状态。为了量化各种统计分布的随机性，并通过扩展，纠缠功率，我们使用可积和随机矩阵集成之间过渡的插值集成的属性。
2004-05-11 quant-ph
Experimental randomness certification in a quantum network with independent sources
本文针对含两个独立纠缠源的纠缠隐形传态量子网络，利用 scalar extension 方法克服关联集合非凸性，界定窃听者对秘密比特的认知，并经光子实验验证可认证随机性。
2025-02-20 quant-ph
